Procesul HP-RTM

1. Introducere în procesul HP-RTM

HP-RTM (High Pressure Resin Transfer Molding) este abrevierea procesului de turnare prin transfer de rășină de înaltă presiune. Este o tehnologie avansată de turnare care utilizează presiune de înaltă presiune pentru a amesteca și injecta rășina într-o matriță sigilată în vid, pre-așezată cu materiale armate cu fibre și inserții prestabilite. Rășina curge prin umplerea matriței, impregnare, întărire și deformare. , pentru a obține procesul de turnare a produselor compozite de înaltă performanță și de înaltă precizie. Are avantajele eficienței ridicate, economisirii energiei și protecției mediului și a fost utilizat pe scară largă în automobile, aerospațiu, electronică și alte domenii.

Procesul este prezentat în Figura 1:

Figura 1 Diagrama schematică a principiului procesului HP-PTM

2. Caracteristicile procesului HP-RTM

HP-RTM include procesarea preformelor, injectarea rășinii, procesul de presare și procesul de tăiere. În comparație cu procesul tradițional RTM, procesul HP-RTM crește procesul de presare post-injecție, reduce dificultatea injectării și umplerii rășinii, îmbunătățește calitatea de impregnare a preformelor și scurtează ciclul de turnare. Caracteristicile specifice procesului sunt următoarele:

(1) Umplere rapidă a matriței. Rășina umple rapid cavitatea matriței, are efect de infiltrare bun, reduce semnificativ bulele și porozitatea, iar rășina cu vâscozitate scăzută crește foarte mult viteza de injectare a rășinii și scurtează ciclul procesului de turnare.

(2) Rășină foarte activă. Viteza de reacție de întărire a rășinii este crescută și ciclul de întărire al rășinii este scurtat. Adoptă un sistem de rășină cu întărire rapidă cu activitate ridicată și adoptă echipamente de amestecare și injecție de înaltă presiune și de înaltă eficiență pentru a obține o mai bună uniformitate de amestecare a matricei de rășină. În același timp, în timpul turnării este necesar un mediu cu temperatură ridicată, ceea ce îmbunătățește foarte mult viteza de reacție a rășinii, scurtează ciclul de producție și stabilizează procesul. Stabilitate ridicată și repetabilitate,

(3) Utilizați agent de eliberare intern și sistem de auto-curățare pentru a îmbunătăți eficiența de curățare a echipamentului. Este utilizată tehnologia de auto-curățare a capului de amestecare cu injecție, iar la materia primă se adaugă o componentă internă de agent de eliberare pentru a îmbunătăți eficient eficiența de curățare a echipamentului. În același timp, efectul de suprafață al produsului este excelent, iar grosimea și abaterea formei sunt mici. Obțineți o producție de înaltă calitate, cu costuri reduse, cu ciclu scurt (volum mare).

(4) Utilizați tehnologia de vid rapid în matriță. Conținutul de pori din piese este redus și performanța pieselor este îmbunătățită. Reduce eficient conținutul de pori din produs, îmbunătățește eficiența de impregnare a fibrelor, îmbunătățește capacitatea de lipire a interfeței dintre fibre și rășină și îmbunătățește calitatea produsului.

(5) Combinarea vidului cu procesul de turnare prin compresie după injecție. Dificultatea procesului a pieselor este redusă și calitatea materialelor armate impregnate cu rășină este îmbunătățită. Reduce dificultatea de a proiecta portul de injecție a lipiciului și portul de evacuare al procesului RTM, îmbunătățește capacitatea de umplere a rășinii și calitatea de impregnare a fibrei de către rășină.

(6) Folosiți suprafețe duble rigide pentru a închide matrița și utilizați o presă hidraulică de mare tonaj pentru presurizare. Produsul are abateri mici în grosime și formă tridimensională. Pentru a asigura efectul de etanșare al matriței, se folosesc suprafețe duble rigide pentru a închide matrița, iar pentru presurizare se folosește o presă hidraulică de mare tonaj, care crește forța de strângere în timpul procesului de turnare și reduce eficient grosimea și abaterea formei. a pieselor.

(7) Produsul are proprietăți excelente de suprafață și calitate. Folosind tehnologia de pulverizare în matriță și matrițe cu luciu ridicat, piesele pot obține o calitate aparentă de înaltă precizie într-un timp foarte scurt.

(8) Are stabilitate ridicată a procesului și repetabilitate. Utilizarea tehnologiei de injecție cu goluri și compresie post-injecție îmbunătățește considerabil capacitatea de curgere de umplere a matriței a rășinii, reduce în mod eficient probabilitatea apariției defectelor de proces și are o repetabilitate ridicată a procesului.

3. Tehnologii cheie de proces

(1) Tehnologia de preformare a materialelor armate cu fibre

Tehnologia de preformare a fibrelor include în principal: preforme textile, de tricotat și împletire; preforme de cusătură; preforme de injectare din fibre tocate; preforme de presare la cald, etc. Dintre acestea, tehnologia de modelare prin presare la cald este cea mai utilizată. În această tehnologie, agentul de modelare este garanția de bază, iar matrița de preformare a fibrei și tehnologia de presare sunt cheia modelării fibrelor. Pentru procesul HP-RTM, structura piesei este relativ simplă, astfel încât matrița de modelare este, de asemenea, relativ simplă. Cheia constă în modul de control al matriței de modelare și a sculelor de presurizare pentru a presuriza și modela în mod eficient și ordonat prin proceduri de proiectare și control.

(2) Tehnologie de măsurare, amestecare și injecție a rășinii de înaltă precizie

Amestecarea și injectarea rășinii de proces HP-RTM include în principal două sisteme: materialul principal de rășină și rășina de pulverizare în matriță. Cheia controlului său constă în sistemul de dozare a rășinii de înaltă precizie, tehnologia de amestecare rapidă și uniformă și tehnologia de auto-curățare a echipamentelor de amestecare. Materialul principal de rășină de proces HP-RTM trebuie măsurat cu precizie la temperatură ridicată și presiune înaltă, ceea ce necesită echipament de pompă de dozare de înaltă precizie. Amestecarea uniformă și autocurățarea rășinii necesită proiectarea unui cap de amestecare multiplu eficient, cu autocurățare.

(3) Uniformitatea câmpului de temperatură a matriței de turnare și proiectarea de etanșare

În timpul procesului HP-RTM, uniformitatea câmpului de temperatură al matriței de turnare nu numai că determină și afectează performanța de curgere și umplere a rășinii în cavitatea matriței, dar are și un impact mare asupra performanței de infiltrare a fibrelor, a performanței generale. a materialului compozit și a tensiunii interne a produsului. . Prin urmare, este necesar să se utilizeze încălzire medie combinată cu un design eficient și rezonabil al circuitului de ulei de circulație. Performanța de etanșare a matriței determină în mod direct fluxul de rășină și caracteristicile de umplere a matriței, precum și capacitatea de evacuare a procesului de turnare. Este o legătură cheie care afectează performanța produsului. Este necesar să se proiecteze poziția, metoda și cantitatea inelelor de etanșare în funcție de produs. În același timp, este necesar să se rezolve problemele de etanșare în golul de montare a matriței, sistemul de evacuare, sistemul de vid și alte poziții pentru a se asigura că nu există scurgeri de aer în timpul procesului de umplere cu rășină pentru a asigura performanța piesei.

(4) Presă hidraulică de înaltă precizie și tehnologia sa de control

În procesul HP-RTM, controlul golului de închidere a matriței în procesul de umplere cu rășină și controlul presiunii în procesul de presare necesită toate garanția unui sistem hidraulic de presare eficient și de înaltă precizie. În același timp, tehnologia de control în timp util trebuie furnizată în funcție de nevoile procesului de injectare a lipiciului și ale procesului de presare pentru a asigura continuitatea procesului de turnare.